JP2014147278A

JP2014147278A - Power supply system and power storage type power supply device

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Publication number: JP2014147278A
Application number: JP2013016192A
Authority: JP
Inventors: Sumio Kachi; 純夫可知; Hideto Nakamura; 秀人中村; Daisuke Watabe; 大介渡部; Hiroshi Watanabe; 博史渡邊; Yoshinari Hane; 良成羽根
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2014-08-14
Anticipated expiration: 2033-01-30
Also published as: JP6082610B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system which can connect a power storage facility between a power reception facility and a load facility with simple wiring, and perform changeover between autonomous operation for supplying power independently of a commercial power system and interconnected operation for supplying power in cooperation with the commercial power system in a short time.SOLUTION: A power supply system includes a voltage sensor 101 which detects voltage of commercial power received by a power reception facility 3, a switch 102 which connects an electric line with which the power reception facility 3 is only connected to a specific load facility 4 so as to be openable/closable with a single control signal, and a power storage facility 110 which is connected to a connection point P1 between the switch 102 and the specific load facility 4 via one system power cable 103. The power storage facility 110 supplies power to the specific load facility 4 by opening the switch 102 with the single control signal on the basis of the detected voltage of the voltage sensor 101 and separating the specific load facility 4 and the power storage facility 110 from the commercial power system 2.

Description

本発明は、電力エネルギーの効率的な使用に関する分野に適用され、商用電力系統と協調して負荷設備に電力を供給するとともに、商用電力を使用しない場合は単独で特定の負荷設備のみに電力を供給する電源システムおよび蓄電型電源装置に関する。 The present invention is applied to the field related to the efficient use of electric power energy, and supplies power to a load facility in cooperation with a commercial power system. When commercial power is not used, power is supplied only to a specific load facility. The present invention relates to a power supply system to be supplied and a power storage type power supply device.

近年、災害時の電力インフラ確保を目的とした蓄電システムの重要性が認識されている。このような蓄電システムを実現する装置としては、ＵＰＳ（無停電電源装置）がある。ＵＰＳは例えば瞬停対策など、災害に対する保険として導入されている。 In recent years, the importance of power storage systems has been recognized for the purpose of securing power infrastructure during disasters. As an apparatus for realizing such a power storage system, there is a UPS (uninterruptible power supply). UPS is introduced as insurance against disasters, for example, measures against instantaneous power outages.

一方、商用電力系統の電力消費カーブのピークを下げ、ボトムの底上げをすることで発送電設備の稼働率を向上させることを目的として、電力会社は電力需要が多い時に高い料金を設定し需要が低い時に安い料金を設定し、あるいは電力基本料金を年間の最大ピーク電力と連動させることで、需要家に対して電力消費カーブの平準化を推奨している。このため、蓄電システムは、個々の需要家の負荷設備で消費される電力の平準化（以下、負荷平準化ともいう。）の用途にも使用されている。 On the other hand, with the aim of improving the operating rate of shipping power facilities by lowering the peak of the power consumption curve of the commercial power system and raising the bottom, the power company sets a high rate when demand for power is high and demand By setting a low price when it is low, or by linking the basic power price with the maximum peak power of the year, it is recommended that consumers level the power consumption curve. For this reason, the power storage system is also used for leveling power consumed by load facilities of individual consumers (hereinafter also referred to as load leveling).

また、蓄電システムを太陽光発電や風力発電等、既存の商用電力網を補う電源を需要家自身が設置することで、災害時の電力インフラ確保やピーク電力の削減、化石燃料の消費削減を目指す試みが行われている。このような試みとして、有限な化石燃料の資源に頼らない自然エネルギーが注目されているが、日射量や風量など制御不可能な自然現象に依存しているため、発電する時間帯が必ずしも需要の高まる時間帯に一致するとは限らない。このため、蓄電システムは過剰に発電する時間帯に充電し、発電が足りなくなる時間帯に放電することで、負荷平準化を図ることができる。 Attempts to secure power infrastructure, reduce peak power, and reduce fossil fuel consumption during disasters by installing power sources that supplement existing commercial power grids such as photovoltaic power generation and wind power generation. Has been done. As such an attempt, natural energy that does not rely on finite fossil fuel resources is attracting attention, but because it depends on uncontrollable natural phenomena such as solar radiation and air volume, the time period for generating electricity is not always in demand. It does not always coincide with the rising time zone. For this reason, it is possible to achieve load leveling by charging the power storage system during a time period when power is excessively generated and discharging during a time period when power generation is insufficient.

以上のような蓄電システムとして、例えば、特許文献１には、太陽光発電システムから出力された直流電力を、無停電電源装置内のコンバータ回路とインバータ回路との間に供給し、当該コンバータ回路が、太陽光発電システムから出力された直流電力を交流電力に逆変換して電力系統電源側に供給する電力回生機能を有し、コンバータ回路とインバータ回路との間に接続された直流電力入出力端子部を介して外部との間で直流電力の授受が可能な無停電電源システムが記載されている。 As the above power storage system, for example, in Patent Document 1, DC power output from a photovoltaic power generation system is supplied between a converter circuit and an inverter circuit in an uninterruptible power supply, and the converter circuit is The DC power input / output terminal connected between the converter circuit and the inverter circuit has a power regeneration function that reversely converts DC power output from the photovoltaic power generation system into AC power and supplies it to the power system power supply side. An uninterruptible power supply system capable of transferring DC power to and from the outside through a section is described.

また、特許文献２には、太陽電池、蓄電池および自立運転機能つき系統連系インバータで構成され、系統電源が正常な場合は系統連系太陽光発電として運転されるとともに、災害時には太陽電池および蓄電池を電源としてインバータを自立運転モードで運転して特定負荷に電力を供給する太陽光発電システムが記載されている。この太陽光発電システムは、インバータに双方向機能を持たせるとともに、蓄電池の補充電を系統電源が正常な場合にインバータをコンバータモードで運転して系統側の電力で行っている。 Patent Document 2 includes a solar battery, a storage battery, and a grid-connected inverter with a self-sustaining operation function. When the grid power supply is normal, the system is operated as grid-connected solar power generation. Describes a photovoltaic power generation system that supplies power to a specific load by operating an inverter in a self-sustained operation mode using a power source as a power source. In this solar power generation system, the inverter is provided with a bidirectional function, and when the system power supply is normal, the inverter is operated in the converter mode and supplementary charging of the storage battery is performed with power on the system side.

特開２０１２−２２２９７３号公報JP 2012-222973 A 特開平１１−１２７５４６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-127546

負荷平準化の用途に適用される蓄電システムを、例えば既存の工場、ビル、公共施設に設置しようとすると、既存の電気室には蓄電池を設置するスペースが無いため、屋外の駐車場等に設置して、既存の受電設備との間を電力ケーブルで接続することになる。 If an energy storage system that is used for load leveling is installed in an existing factory, building, or public facility, for example, the existing electrical room does not have space for storage batteries, so it is installed in an outdoor parking lot, etc. Thus, the existing power receiving equipment is connected with the power cable.

例えば、特許文献１に記載された無停電電源システムを屋外等に配置して、既存の設備に追加する場合には、受電設備との間には少なくとも二系統の電力ケーブルを敷設し、既存の受電設備の開閉器と特定の負荷設備の間に割りいれるように接続しなければならない。このように、受電設備と蓄電システムの間を太い電力ケーブルを複数敷設する必要があり、コストアップの原因となるだけでなく、ケーブル敷設、接続のための施工作業量が多かった。 For example, when the uninterruptible power supply system described in Patent Document 1 is placed outdoors and added to existing equipment, at least two systems of power cables are laid between the power receiving equipment and the existing equipment. It must be connected in such a way as to be split between the switch of the power receiving equipment and the specific load equipment. As described above, it is necessary to lay a plurality of thick power cables between the power receiving facility and the power storage system, which not only causes an increase in cost, but also requires a large amount of work for laying and connecting the cables.

また、特許文献２に記載の太陽光発電システムを屋外等に配置して、既存の設備に追加した場合には、停電時に複数の開閉器を操作して、蓄電システムを商用電力系統から切り離し、特定の負荷設備を一般負荷系統から切り離す必要がある。具体的には、停電を検出して、配電系統から蓄電システムを切り離し、続いて、重要負荷を一般負荷系統から切り離し、重要負荷のみに、蓄電システムから電源を供給開始するためには複数の開閉器を制御する必要があり、短時間で停電から復帰させることができなかった。 In addition, when the photovoltaic power generation system described in Patent Document 2 is arranged outdoors and added to existing facilities, the power storage system is disconnected from the commercial power system by operating a plurality of switches during a power failure, It is necessary to disconnect a specific load facility from the general load system. Specifically, in order to detect a power failure, disconnect the power storage system from the distribution system, and then disconnect the important load from the general load system and start supplying power from the power storage system to the important load only. It was necessary to control the instrument, and it was not possible to recover from the power failure in a short time.

本発明の目的は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、受電設備と負荷設備との間に簡単な配線で蓄電設備を接続することができ、商用電力系統から独立して電力供給する自立運転と、商用電力系統に連系して電力供給する連系運転との切替を、短時間で行うことが可能な電源システムおよび蓄電型電源装置を提供することを目的とする。 The object of the present invention has been made in view of the above-described problems, and the power storage equipment can be connected with a simple wiring between the power receiving equipment and the load equipment, and power is supplied independently from the commercial power system. It is an object of the present invention to provide a power supply system and a power storage type power supply device capable of switching between a self-sustained operation and a connected operation in which power is supplied in conjunction with a commercial power system in a short time.

（第１の態様）
本発明の第１の態様に係る電源システムは、商用電力系統に接続された受電設備が受電した商用電力の電圧を検出する電圧検出装置と、受電設備が特定の負荷設備のみと繋がった電線路を、単一の制御信号によって開閉可能に接続する開閉器と、開閉器と特定の負荷設備との接続点に、一系統の電力ケーブルを介して接続された蓄電設備とを備え、蓄電設備は、電圧検出装置の検出電圧に基づいて単一の制御信号により開閉器を開いて商用電力系統から特定の負荷設備と蓄電設備とを切り離して、特定の負荷設備に電力を供給することを特徴とする。 (First aspect)
A power supply system according to a first aspect of the present invention includes a voltage detection device that detects a voltage of commercial power received by a power receiving facility connected to a commercial power system, and a power line that connects the power receiving facility only to a specific load facility. Are connected to each other via a single power cable at a connection point between the switch and a specific load facility. Characterized in that the switch is opened by a single control signal based on the detection voltage of the voltage detection device, the specific load facility and the storage facility are disconnected from the commercial power system, and power is supplied to the specific load facility. To do.

上記第１の態様によれば、受電設備と特定の負荷設備との間に、１系統の電力ケーブルを介して蓄電設備を接続するため、高価な電力ケーブルや開閉器の使用量を低減してコストダウンできるとともにシステムのスリム化により施工時間の短縮が実現できる。また、上記第１の態様によれば、単一の制御信号により開閉器を操作することで、停電および復電発生時において、自立運転と商用電力系統に連系した運転の切替を短時間で行うことができる。 According to the first aspect, since the power storage facility is connected between the power receiving facility and the specific load facility via one power cable, the amount of expensive power cables and switches used can be reduced. The cost can be reduced and the construction time can be shortened by slimming the system. Further, according to the first aspect, by operating the switch with a single control signal, switching between the independent operation and the operation linked to the commercial power system can be performed in a short time in the event of a power failure and power recovery. It can be carried out.

（第２の態様）
本発明の第２の態様によれば、上記第１の態様において、蓄電設備は、蓄電設備に接続された直流電源から直流出力された電力を充電する蓄電池と、蓄電池から直流出力された直流電力を交流電力に変換して、一系統の電力ケーブルを介して接続された特定の負荷設備に供給するインバータと、インバータの動作を制御する制御部と、を有し、制御部は、電圧検出装置の検出電圧に基づいて単一の制御信号により開閉器を開いて商用電力系統から特定の負荷設備と蓄電設備とを切り離し、インバータを自立運転させることを特徴とする。 (Second aspect)
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the power storage facility includes a storage battery that charges power output from a direct current power source connected to the power storage facility, and direct current power output from the storage battery. An inverter that converts the power into AC power and supplies it to a specific load facility connected via a single power cable, and a control unit that controls the operation of the inverter. Based on the detected voltage, the switch is opened by a single control signal to disconnect the specific load equipment and the power storage equipment from the commercial power system, and the inverter is operated independently.

上記第２の態様によれば、停電および復電発生時において、インバータの動作を短時間に切り替えることができる。 According to the second aspect, the operation of the inverter can be switched in a short time when a power failure or power recovery occurs.

（第３の態様）
本発明の第３の態様に係る電源システムは、上記第２の態様において、蓄電設備には、１以上の直流電源装置が直流電線路を介して接続され、インバータは、直流電源装置からの直流電力を交流電力に変換する機能と、商用電力系統からの交流電力を直流電力に変換する機能とを有することを特徴とする。 (Third aspect)
The power supply system according to a third aspect of the present invention is the power supply system according to the second aspect, wherein at least one DC power supply device is connected to the power storage facility via a DC power line, and the inverter is a DC power supply from the DC power supply device. And a function of converting AC power from a commercial power system into DC power.

上記第３の態様によれば、蓄電設備に接続された直流電源装置からの直流電力を交流電力に変換して、一系統の電力ケーブルを介して接続された特定の負荷設備に電力供給をすることができる。また、上記第３の態様によれば、一系統の電力ケーブルを介して供給される商用電力系統からの交流電力を直流電力に変換して蓄電設備に供給することができる。 According to the third aspect, the DC power from the DC power supply device connected to the power storage facility is converted into AC power, and the power is supplied to the specific load facility connected via the single power cable. be able to. Moreover, according to the said 3rd aspect, the alternating current power from the commercial power system supplied via one electric power cable can be converted into direct-current power, and can be supplied to electrical storage equipment.

（第４の態様）
本発明の第４の態様に係る電源システムは、上記第２又は第３の態様において、制御部は、インバータの交流出力を商用電力に対して変動させて、電圧検出装置により検出した検出電圧の電圧値と検出電圧の周波数とのうちの少なくとも一方の値が商用電力に対して所定の範囲以上変動した場合に、開閉器を開いてインバータを自立運転させることを特徴とする。 (Fourth aspect)
The power supply system according to a fourth aspect of the present invention is the power supply system according to the second or third aspect, wherein the control unit varies the AC output of the inverter with respect to the commercial power and detects the detected voltage detected by the voltage detection device. When at least one of the voltage value and the frequency of the detected voltage fluctuates more than a predetermined range with respect to the commercial power, the switch is opened and the inverter is operated independently.

上記第４の態様によれば、インバータの交流出力を能動的に変動させたときに、変動成分が電圧検出装置の検出電圧に影響を与えるか否かに基づいて、一系統の電力ケーブルを介して接続された受電設備に商用電力が供給されているか否かを判断してインバータを自立運転させることができる。 According to the fourth aspect, when the AC output of the inverter is actively fluctuated, the fluctuation component affects the detection voltage of the voltage detection device, based on whether or not the fluctuating component affects the detection voltage. Thus, it is possible to determine whether or not commercial power is supplied to the power receiving equipment connected to the inverter and to operate the inverter independently.

（第５の態様）
本発明の第５の態様に係る電源システムは、上記第２乃至第４の態様において、制御部は、電圧検出装置の検出電圧の電圧値が所定値以下になった場合又は、検出電圧の周波数が商用電源周波数に対して所定の値以上ずれた場合に、開閉器を開いてインバータを自立運転させることを特徴とする。 (5th aspect)
The power supply system according to a fifth aspect of the present invention is the power supply system according to any one of the second to fourth aspects, wherein the control unit is configured to detect the frequency of the detection voltage when the voltage value of the detection voltage of the voltage detection device is a predetermined value or less. Is shifted by a predetermined value or more with respect to the commercial power supply frequency, the inverter is opened and the inverter is operated independently.

上記第５の態様によれば、電圧検出装置により検出した検出電圧の電圧降下又は検出電圧の周波数変動に基づいて、一系統の電力ケーブルを介して接続された受電設備に商用電力が供給されているか否かを判断して、インバータを自立運転させることができる。 According to the fifth aspect, commercial power is supplied to the power receiving equipment connected via a single power cable based on the voltage drop of the detection voltage detected by the voltage detection device or the frequency fluctuation of the detection voltage. It can be determined whether or not the inverter can operate independently.

（第６の態様）
本発明の第６の態様に係る電源システムは、上記第２の態様において、制御部は、開閉器を開いた状態で、電圧検出装置の検出電圧の電圧値が所定値以上になると、又は、検出電圧の周波数と商用電源周波数とのずれが所定値以下になると、開閉器を閉じ、インバータの交流出力を商用電力に対して変動させ、電圧検出装置からの検出電圧が商用電力に対して所定の範囲以上変動しない場合に、インバータの運転を商用電力系統に連系させることを特徴とする。 (Sixth aspect)
The power supply system according to a sixth aspect of the present invention is the power supply system according to the second aspect, wherein the control unit opens the switch and the voltage value of the detection voltage of the voltage detection device becomes a predetermined value or more, or When the deviation between the frequency of the detected voltage and the commercial power supply frequency falls below a predetermined value, the switch is closed, the AC output of the inverter is varied with respect to the commercial power, and the detected voltage from the voltage detector is predetermined with respect to the commercial power. The inverter operation is linked to the commercial power system when it does not fluctuate more than the above range.

上記第６の態様によれば、一系統の電力ケーブルを介して接続された受電設備に商用電力が供給されているか否かを判断して、単一の制御信号により開閉器を開閉操作することで、インバータの動作を、自立運転から商用電力系統と連系した運転に短時間で移行させることができる。 According to the sixth aspect, it is determined whether commercial power is supplied to a power receiving facility connected via a single power cable, and the switch is opened / closed by a single control signal. Thus, the operation of the inverter can be shifted from the independent operation to the operation linked to the commercial power system in a short time.

（他の態様）
また、以上のような本発明は、上記電源システムの態様に限らず、他の態様、すなわち電源システムに組み込まれる電源装置によって実現することも可能である。 (Other aspects)
Further, the present invention as described above is not limited to the above-described power supply system, but can be realized by another aspect, that is, a power supply device incorporated in the power supply system.

（第７の態様）
本発明の第７の態様に係る蓄電型電源装置は、直流電源から直流出力された直流電力を充電する蓄電池と、商用電力系統に接続された受電設備が受電した商用電力が供給される特定の負荷設備に、蓄電池から直流出力された直流電力を交流電力に変換して供給するインバータと、インバータの動作を制御する制御部と、を備え、受電設備が特定の負荷設備のみと繋がった電線路上には、単一の制御信号により電線路を開閉可能に接続する開閉器が設けられており、インバータは、一系統の電力ケーブルを介して特定の負荷設備と接続され、制御部は、電圧検出装置の検出電圧に基づいて単一の制御信号により開閉器を開いて商用電力系統から特定の負荷設備と蓄電設備とを切り離し、インバータを自立運転させることを特徴とする。 (Seventh aspect)
A power storage device according to a seventh aspect of the present invention is a storage battery that charges DC power output from a DC power source and a specific power supplied by commercial power received by a power receiving facility connected to a commercial power system. On an electric wire line that includes an inverter that converts DC power output from a storage battery into DC power and supplies the load equipment with AC power, and a control unit that controls the operation of the inverter, and the power receiving equipment is connected to only a specific load equipment. Is equipped with a switch that can open and close the electrical line with a single control signal, the inverter is connected to a specific load facility via a single power cable, and the control unit detects voltage The switch is opened by a single control signal based on the detected voltage of the device, the specific load equipment and the power storage equipment are disconnected from the commercial power system, and the inverter is operated independently.

上記第７の態様によれば、単一の制御信号により開閉器を操作することで、停電および復電発生時において、自立運転と商用電力系統に連系した運転の切替を短時間で行うことができる。 According to the seventh aspect, by operating the switch with a single control signal, switching between self-sustained operation and operation linked to the commercial power system can be performed in a short time in the event of a power failure and power recovery. Can do.

上記第８の態様に係る蓄電型電源装置は、上記第７の態様において、蓄電池とインバータと制御部とは、同一の筐体に格納されていることを特徴とする。 The power storage device according to the eighth aspect is characterized in that, in the seventh aspect, the storage battery, the inverter, and the control unit are stored in the same casing.

上記第８の態様によれば、蓄電池とインバータと制御部とを運搬可能な同一の筐体に格納して移動し、需要家にて系統連系モード、自立運転モードの設定をすることで、簡単にシステムの稼働が可能で、防災用の電源としても期待できる。 According to the eighth aspect, the storage battery, the inverter, and the control unit are stored and moved in the same casing that can be transported, and the grid connection mode and the independent operation mode are set by the consumer. The system can be operated easily and can be expected as a power source for disaster prevention.

本発明によれば、受電設備と負荷設備との間に簡単な配線で蓄電設備を接続することができ、商用電力系統から独立して電力供給する自立運転と、商用電力系統に連系して電力供給する連系運転との切替を、短時間で行うことができる。 According to the present invention, the power storage facility can be connected with a simple wiring between the power receiving facility and the load facility, and the self-sustained operation for supplying power independently from the commercial power system and the commercial power system are connected. Switching to the grid operation for supplying power can be performed in a short time.

本実施形態の電源システムの全体構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole structure of the power supply system of this embodiment. 本実施形態の電源システムにより行われるモード切換処理について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the mode switching process performed by the power supply system of this embodiment. 本実施形態の変形例に係る電源システムの全体構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole structure of the power supply system which concerns on the modification of this embodiment.

本発明を実施するための形態（以下、本実施形態という。）について具体例を示して説明する。本実施形態は、電力エネルギーの効率的な使用に関する分野に適用され、商用電力系統と協調して負荷設備に電力を供給するとともに、商用電力を使用しない場合は商用電力系統から独立して特定の負荷設備のみに電力を供給する電源システムに関する。 A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described with a specific example. The present embodiment is applied to a field related to efficient use of electric power energy, and supplies power to a load facility in cooperation with a commercial power system. When commercial power is not used, the embodiment is specified independently from the commercial power system. The present invention relates to a power supply system that supplies power only to load equipment.

（１）全体構成
本実施形態の電源システム１は、図１に示すような家庭用又は工業用の商用電力系統２から受電設備３が受電した商用電力を複数の負荷設備４、５に供給する既存の設備に組み込まれ、電力消費の平準化や瞬停対策をなどの目的で、例えば太陽光発電設備６などで発電された電力を、特定の負荷設備４に供給する。 (1) Overall Configuration The power supply system 1 according to the present embodiment supplies the commercial power received by the power receiving equipment 3 from the household or industrial commercial power system 2 as shown in FIG. For example, the power generated by the solar power generation facility 6 is supplied to a specific load facility 4 for the purpose of leveling power consumption or taking measures against instantaneous power interruption, for example, in an existing facility.

受電設備３は、上述したように商用電力系統２から受電した商用電力を、負荷設備４、５に適した電圧に降圧する変圧器３ａを有しており、変圧器３ａにより降圧した商用電力を負荷設備４、５に供給する。 The power receiving facility 3 includes the transformer 3a that steps down the commercial power received from the commercial power grid 2 to a voltage suitable for the load facilities 4 and 5 as described above. Supply to load facilities 4 and 5.

負荷設備４、５は、例えば、同一の需要家の建物、家屋、又は敷地内に設けられ、同一の受電設備３から商用電力が供給される設備である。また、特定の負荷設備４は、負荷設備５に比べて、停電事故が商用電力系統２に発生しても電力供給の必要性が高い負荷設備、すなわち重要な負荷設備である。 The load facilities 4 and 5 are, for example, facilities that are provided in the same consumer building, house, or site, and are supplied with commercial power from the same power receiving facility 3. In addition, the specific load facility 4 is a load facility having a high necessity for power supply, that is, an important load facility even when a power failure occurs in the commercial power system 2 compared to the load facility 5.

太陽光発電設備６は、太陽光パネルを用いて太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する発電設備である。太陽光発電設備６により発電された電力は、一旦、後述する蓄電設備１１０に蓄電され、蓄電設備１１０を介して特定の負荷設備４に供給される。 The solar power generation facility 6 is a power generation facility that converts solar energy into electrical energy using a solar panel. The electric power generated by the solar power generation facility 6 is temporarily stored in the power storage facility 110 described later, and is supplied to the specific load facility 4 through the power storage facility 110.

以上のような既存の設備に組み込まれる電源システム１は、図１に示すように、電圧センサ１０１と開閉器１０２と蓄電設備１１０とを備える。 As shown in FIG. 1, the power supply system 1 incorporated in the existing equipment as described above includes a voltage sensor 101, a switch 102, and a power storage equipment 110.

（電圧センサ）
電圧センサ１０１は、本発明に係る電圧検出装置の一態様であって、受電設備３から負荷設備４、５側に供給する商用電力の電圧値を検出して、検出電圧値を蓄電設備１１０に通知する。通知手段としては、例えばインターネットプロトコルを用いた無線通信や光ファイバ、メタルケーブルによる有線通信が可能である。例えば、電圧センサ１０１から蓄電設備１１０に検出電圧値を通知するため、光ファイバやメタルケーブルなどを新たに敷設することが困難な場合には、無線通信によって電圧センサ１０１から蓄電設備１１０に検出電圧値を通知することが特に好ましい。なお、電圧センサ１０１は、受電設備３の外部に設けられているが、これに限らず、受電設備３に内蔵されているデマンドメータに、蓄電設備１１０と通信可能な通信機能を設けたものを電圧検出装置として用いてもよい。 (Voltage sensor)
The voltage sensor 101 is an aspect of the voltage detection device according to the present invention, detects the voltage value of commercial power supplied from the power receiving facility 3 to the load facilities 4 and 5, and supplies the detected voltage value to the power storage facility 110. Notice. As the notification means, for example, wireless communication using the Internet protocol, or wired communication using an optical fiber or a metal cable is possible. For example, when it is difficult to newly lay an optical fiber or a metal cable because the voltage sensor 101 notifies the power storage facility 110 of the detected voltage value, the detected voltage is transmitted from the voltage sensor 101 to the power storage facility 110 by wireless communication. It is particularly preferable to notify the value. The voltage sensor 101 is provided outside the power receiving facility 3. However, the voltage sensor 101 is not limited thereto, and a demand meter built in the power receiving facility 3 is provided with a communication function capable of communicating with the power storage facility 110. You may use as a voltage detection apparatus.

（開閉器）
開閉器１０２は、例えば、既設の受電設備３内の電力系統のうち、特定の負荷設備４に向かう配線を一旦はずして開閉器１０２を割り入れることによって、受電設備３が特定の負荷設備４のみと繋がった電線路上に容易に接続することができる。また、開閉器１０２は、その開閉状態が蓄電設備１１０により制御される。開閉器１０２が開状態のときには受電設備３と特定の負荷設備４とが電気的に接続され、開閉器１０２が閉状態のときには受電設備３と特定の負荷設備４とが電気的に切り離される。 (Switch)
For example, the switch 102 is configured such that the power receiving facility 3 only includes the specific load facility 4 by temporarily disconnecting the wiring toward the specific load facility 4 from the power system in the existing power receiving facility 3 and interrupting the switch 102. It can be easily connected on the electric line connected to the. The switch 102 is controlled by the power storage facility 110 in the open / closed state. When the switch 102 is open, the power receiving facility 3 and the specific load facility 4 are electrically connected. When the switch 102 is closed, the power receiving facility 3 and the specific load facility 4 are electrically disconnected.

なお、信頼性向上のため、受電設備３が特定の負荷設備４のみと繋がった電線路上に開閉器を２台以上設置し、これを単一の制御信号で同時に制御するようにしてもよい。このようにして２台の開閉器を用いても、後述するように、自立運転移行のためのシーケンスを１台の開閉器の制御と同じ時間で実施することができる。すなわち、単一の制御信号で同時に開閉制御可能な複数台の開閉器は、機能的には１台の開閉器としてみなすことが可能である。 In addition, in order to improve reliability, two or more switches may be installed on the electric line where the power receiving facility 3 is connected to only the specific load facility 4, and this may be controlled simultaneously with a single control signal. Even when two switches are used in this manner, as will be described later, the sequence for shifting to the independent operation can be performed in the same time as the control of one switch. That is, a plurality of switches that can be controlled to be opened / closed simultaneously by a single control signal can be regarded as one switch functionally.

（蓄電設備）
蓄電設備１１０は、蓄電設備１１０の電源出力端子１１０ｂと接続された一系統の電力ケーブル１０３、例えば三相三線式交流のケーブルを、開閉器１０２と特定の負荷設備４との接続点Ｐ１に接続することで、蓄電設備１１０が蓄電した電力を特定の負荷設備４に供給する。また、蓄電設備１１０は、直流電源入力端子１１０ｃに接続された直流電線路を介して太陽光発電設備６と接続される。このような接続関係を有する蓄電設備１１０は、例えば図１に示すように、２つのＤＣ／ＤＣコンバータ１１１、１１２と、直流バス１１３と、蓄電池１１４と、双方向インバータ１１５と、制御部１１６とを、コンテナなどの同一筐体１１０ａに収容したものである。 (Power storage equipment)
The power storage equipment 110 connects a power cable 103 connected to the power output terminal 110b of the power storage equipment 110, for example, a three-phase three-wire AC cable, to a connection point P1 between the switch 102 and the specific load equipment 4. By doing so, the power stored in the power storage facility 110 is supplied to the specific load facility 4. In addition, the power storage facility 110 is connected to the photovoltaic power generation facility 6 via a DC power line connected to the DC power supply input terminal 110c. The power storage equipment 110 having such a connection relationship includes, for example, as shown in FIG. 1, two DC / DC converters 111 and 112, a DC bus 113, a storage battery 114, a bidirectional inverter 115, and a control unit 116. Are housed in the same casing 110a such as a container.

ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１は、直流電源入力端子１１０ｃと直流バス１１３とに接続され、太陽光発電設備６から直流電源入力端子１１０ｂに供給された直流電力を直流バス１１３のバス電圧に合うように調整して、直流バス１１４を介して蓄電池１１１に供給する。 The DC DC / DC converter 111 for PV is connected to the DC power input terminal 110 c and the DC bus 113 so that the DC power supplied from the photovoltaic power generation facility 6 to the DC power input terminal 110 b matches the bus voltage of the DC bus 113. To the storage battery 111 via the DC bus 114.

蓄電池用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２は、蓄電池１１４を放電して特定の負荷設備４側に電力を送り出す放電モードと、直流バス１１３から供給された電力を蓄電池１１４に充電する充電モードを有する。放電モードの場合、蓄電池用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２は、蓄電池１１４の状態に応じて変動する蓄電池１１４の出力電圧を、直流バス１１３のバス電圧に合うように調整する。充電モードの場合、蓄電池用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２は、直流バス１１３から供給された直流電力を、蓄電池１１４の充電状態に応じた電圧に変換して、蓄電池１１４に供給する。 The storage battery DC / DC converter 112 has a discharge mode in which the storage battery 114 is discharged and power is sent to the specific load equipment 4 side, and a charge mode in which the storage battery 114 is charged with the power supplied from the DC bus 113. In the discharge mode, the storage battery DC / DC converter 112 adjusts the output voltage of the storage battery 114 that varies depending on the state of the storage battery 114 so as to match the bus voltage of the DC bus 113. In the charging mode, the storage battery DC / DC converter 112 converts the DC power supplied from the DC bus 113 into a voltage corresponding to the state of charge of the storage battery 114 and supplies the converted voltage to the storage battery 114.

蓄電池１１４は、充電時において、直流バス１１３を介して、受電設備３及び太陽光発電設備６のうち少なくとも１つの設備から充電する。また、蓄電池１１４は、無限の内部抵抗を持つ電圧源と見なすことができ、放電時の出力電圧が、充電状態ＳＯＣ（ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）、温度、劣化状態ＳＯＨ（ＳｔａｔｅｏｆＨｅａｌｔｈ）に応じて変動する。 The storage battery 114 is charged from at least one of the power receiving equipment 3 and the photovoltaic power generation equipment 6 via the DC bus 113 during charging. Further, the storage battery 114 can be regarded as a voltage source having an infinite internal resistance, and the output voltage at the time of discharging varies depending on the state of charge (SOC), temperature, and state of health (SOH). To do.

双方向インバータ１１５は、蓄電池１１４からの直流電力を交流電力に変換する機能と、商用電力系統２からの交流電力を直流電力に変換する機能とを有する。すなわち、第１の機能として、双方向インバータ１１５は、蓄電池１１４から直流出力された直流電力を交流電力に変換して、一系統の電力ケーブル１０３を介して接続された特定の負荷設備４に供給する。第２の機能として、双方向インバータ１１５は、商用電力系統２から交流出力された交流電力を直流電力に変換して、直流バス１１３及び蓄電池用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２を介して蓄電池１１４に供給する。具体的に、双方向インバータ１１５は、商用電力系統２の電圧および周波数に追従する系統連系モードと、双方向インバータ１１５自体で電圧および周波数の基準を設けて運転する自立運転モードの二通りの動作モードで動作する。 The bidirectional inverter 115 has a function of converting DC power from the storage battery 114 into AC power and a function of converting AC power from the commercial power system 2 into DC power. That is, as a first function, the bidirectional inverter 115 converts the DC power output from the storage battery 114 into AC power and supplies the AC power to a specific load facility 4 connected via the single power cable 103. To do. As a second function, the bidirectional inverter 115 converts AC power output from the commercial power system 2 into DC power, and supplies it to the storage battery 114 via the DC bus 113 and the storage battery DC / DC converter 112. . Specifically, the bidirectional inverter 115 is divided into a grid connection mode that follows the voltage and frequency of the commercial power system 2 and a self-sustaining operation mode in which the bidirectional inverter 115 itself operates with a voltage and frequency reference. Operates in operation mode.

制御部１１６は、電圧センサ１０１から通知される検出電圧値に基づいて動作状態を選択して、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１と蓄電池用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２と双方向インバータ１１５とを制御する。 The control unit 116 selects an operation state based on the detected voltage value notified from the voltage sensor 101, and controls the PV DC / DC converter 111, the storage battery DC / DC converter 112, and the bidirectional inverter 115.

すなわち、商用電力系統２からの供給電力量を低減する「ピークカット動作」を行う場合には、制御部１１６は、双方向インバータ１１５を系統連系モードで動作させる。また、制御部１１６は、電力料金の安い時間帯に商用電力系統２から蓄電池１１４に充電モードで充電する。さらに、制御部１１６は、電力需要に応じて、蓄電池用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１及びＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１の少なくとも一方を放電モードで動作させ、蓄電池１１４及び太陽光発電設備６を放電して特定の負荷設備４に電力を供給する。 That is, when performing the “peak cut operation” for reducing the amount of power supplied from the commercial power system 2, the control unit 116 operates the bidirectional inverter 115 in the system interconnection mode. In addition, the control unit 116 charges the storage battery 114 from the commercial power system 2 in the charging mode during a time period when the power rate is low. Further, the control unit 116 operates at least one of the storage battery DC / DC converter 111 and the PV DC / DC converter 111 in the discharge mode according to the power demand, and discharges the storage battery 114 and the photovoltaic power generation facility 6. Electric power is supplied to a specific load facility 4.

また、蓄電設備１１０のみが特定の負荷設備４に電力を供給する「自立運転」を行う場合には、制御部１１６は、開閉器１０２を開状態にして双方向インバータ１１５を自立運転モードで動作させる。さらに、制御部１１６は、特定の負荷設備４の需要電力に応じて、蓄電池用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１及びＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１を放電モードで動作させ、蓄電池１１４及び太陽光発電設備６を放電して特定の負荷設備４に電力を供給する。 Further, when performing “self-sustaining operation” in which only the power storage equipment 110 supplies power to the specific load equipment 4, the control unit 116 opens the switch 102 and operates the bidirectional inverter 115 in the self-sustaining operation mode. Let Further, the control unit 116 operates the storage battery DC / DC converter 111 and the PV DC / DC converter 111 in the discharge mode in accordance with the demand power of the specific load facility 4, and the storage battery 114 and the photovoltaic power generation facility 6 are operated. Electric power is supplied to the specific load equipment 4 by discharging.

さらに、制御部１１６は、後述する図２に示すようなフローチャートに従って、電圧センサ１０１から通知される検出電圧値に基づいて、受電設備３と特定の負荷設備４との間を電気的に接続する開閉器１０２の開閉制御を行う。 Further, the control unit 116 electrically connects the power receiving facility 3 and the specific load facility 4 based on the detected voltage value notified from the voltage sensor 101 according to a flowchart as shown in FIG. Open / close control of the switch 102 is performed.

（２）電圧システムによるモード切換処理
以上のような構成からなる電源システム１では、図２に示すようなフローチャートに従って蓄電設備１１０の動作を切り換える処理を行う。本処理工程の前提として、開閉器１０２が閉じられており、受電設備３から特定の負荷設備４には商用電力が供給されているものとする。 (2) Mode switching process by voltage system In the power supply system 1 having the above-described configuration, the process of switching the operation of the power storage equipment 110 is performed according to the flowchart shown in FIG. As a premise of this processing step, it is assumed that the switch 102 is closed and commercial power is supplied from the power receiving facility 3 to the specific load facility 4.

ステップＳ１０１において、制御部１１６は、系統連系モードで蓄電設備１１０の運用を開始する。具体的に、制御部１０１は、商用電力系統２の電圧および周波数に追従する交流電力を出力するように双方向インバータ１１５を制御して、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３に進む。 In step S101, the control unit 116 starts operation of the power storage facility 110 in the grid connection mode. Specifically, the control unit 101 controls the bidirectional inverter 115 so as to output AC power that follows the voltage and frequency of the commercial power system 2, and proceeds to step S102 and step S103.

ステップＳ１０２において、制御部１１６は、電圧センサ１０１により検出された検出電圧の電圧値が所定値以下となったか否かと、当該検出電圧の周波数が商用電源周波数に対して所定の値以上ずれたか否かとを判断する。ここで、検出電圧の電圧値が所定値以下となった場合、又は、検出電圧の周波数が商用電源周波数に対して所定の値以上ずれた場合には、例えば停電事故などによって商用電力系統２から電力が供給されなくなり、検出電圧が商用電圧の範囲外であると判断することができる。本処理工程では、検出電圧が商用電圧の範囲外である場合には（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）ステップＳ１０４に進み、検出電圧が商用電圧の範囲外ではない場合には（Ｓ１０２：Ｎｏ）ステップＳ１０２を繰り返す。 In step S102, the control unit 116 determines whether or not the voltage value of the detected voltage detected by the voltage sensor 101 is equal to or lower than a predetermined value, and whether or not the frequency of the detected voltage is shifted by a predetermined value or more with respect to the commercial power supply frequency. Judge whether or not. Here, when the voltage value of the detection voltage becomes equal to or lower than the predetermined value, or when the frequency of the detection voltage deviates by a predetermined value or more with respect to the commercial power supply frequency, for example, from the commercial power system 2 due to a power failure accident or the like. It can be determined that power is not supplied and the detected voltage is outside the range of the commercial voltage. In this processing step, if the detected voltage is outside the commercial voltage range (S102: Yes), the process proceeds to step S104. If the detected voltage is not outside the commercial voltage range (S102: No), step S102 is repeated. .

ステップＳ１０３において、制御部１１６は、双方向インバータ１１５の交流出力を商用電力に対して変動させ、電圧センサ１０１により検出した検出電圧の電圧値及び検出電圧の周波数のうち少なくとも一方の値が商用電力に対して所定の範囲以上変動したか否かを判断する。具体的には、制御部１１６は、商用電源電圧および商用電源周波数に対して、双方向インバータ１１５の電源電圧および電源周波数を変動させる。このようにして双方向インバータ１１５の交流出力を変動させても、商用電力系統２から電力が供給されている時には、電圧センサ１０１の検出電圧波形は、双方向インバータ１１５による変動の影響を受けることなく、商用電源電圧および商用電源周波数で規定される波形となる。これに対して、停電事故などによって商用電力系統２から電力が供給されない時、電圧センサ１０１の検出電圧は、双方向インバータ１１５による変動の影響を受けて、商用電源電圧から所定の範囲以上変動し、商用電源周波数も所定の範囲以上変動することとなる。すなわち、電圧センサ１０１からの検出電圧が商用電力に対して所定の範囲以上変動した場合には、商用電力系統２から電力が供給されないと判断することができる。本処理工程では、電圧センサ１０１からの検出電圧が商用電力に対して所定の範囲以上変動した場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）にはステップＳ１０４に進み、電圧センサ１０１からの検出電圧が商用電力に対して所定の範囲以上変動していない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）にはステップＳ１０３を繰り返す。 In step S103, the control unit 116 varies the AC output of the bidirectional inverter 115 with respect to the commercial power, and at least one of the voltage value of the detected voltage detected by the voltage sensor 101 and the frequency of the detected voltage is the commercial power. It is determined whether or not there has been a fluctuation within a predetermined range. Specifically, control unit 116 varies the power supply voltage and power supply frequency of bidirectional inverter 115 with respect to the commercial power supply voltage and the commercial power supply frequency. Even if the AC output of the bidirectional inverter 115 is varied in this way, the detected voltage waveform of the voltage sensor 101 is affected by the variation of the bidirectional inverter 115 when power is supplied from the commercial power system 2. However, the waveform is defined by the commercial power supply voltage and the commercial power supply frequency. On the other hand, when power is not supplied from the commercial power system 2 due to a power failure or the like, the detection voltage of the voltage sensor 101 is affected by fluctuations by the bidirectional inverter 115 and fluctuates by more than a predetermined range from the commercial power supply voltage. The commercial power supply frequency will also fluctuate over a predetermined range. That is, when the detected voltage from the voltage sensor 101 fluctuates over a predetermined range with respect to the commercial power, it can be determined that power is not supplied from the commercial power system 2. In this processing step, when the detected voltage from the voltage sensor 101 fluctuates over a predetermined range with respect to the commercial power (S103: Yes), the process proceeds to step S104, and the detected voltage from the voltage sensor 101 is compared with the commercial power. If there is no fluctuation within the predetermined range (S103: No), step S103 is repeated.

ステップＳ１０４において、制御部１１６は、商用電力系統２から電力が供給されないと判断して、開閉器１０２を開いて特定の負荷設備４を商用電力系統２から切り離すとともに、双方向インバータ１１５を双方向インバータ１１５自体で電圧および周波数の基準を設けて運転する自立運転モードに切り換えてステップＳ１０５に進む。 In step S104, the control unit 116 determines that power is not supplied from the commercial power system 2, opens the switch 102 to disconnect the specific load facility 4 from the commercial power system 2, and sets the bidirectional inverter 115 to bidirectional. The inverter 115 itself switches to a self-sustaining operation mode in which operation is performed with voltage and frequency standards, and the process proceeds to step S105.

このように開閉器１０２を開くことで、蓄電設備１１０からの交流出力が特定の負荷設備４以外の一般負荷設備５に供給されないので、特定の負荷設備４に電力を安定的に供給することができる。また、単一の制御信号により開閉器を開閉操作することで、複数台の開閉器を設けて開閉器ごとに異なる制御信号により開閉操作する場合に比べてより短時間で、特定の負荷設備４を商用電力系統から切り離すことができる。 By opening the switch 102 in this way, the AC output from the power storage equipment 110 is not supplied to the general load equipment 5 other than the specific load equipment 4, so that power can be stably supplied to the specific load equipment 4. it can. In addition, by opening and closing the switch with a single control signal, the specific load equipment 4 can be provided in a shorter time than when a plurality of switches are provided and the switch is operated with a different control signal for each switch. Can be disconnected from the commercial power system.

ステップＳ１０５において、制御部１１６は、電圧センサ１０１により検出された検出電圧が所定値以上となったか否かと、検出電圧の周波数と商用電源周波数とのずれが所定値以下になったか否かと、を判断する。電圧センサ１０１により検出された検出電圧が所定値以上となった場合、又は、検出電圧の周波数と商用電源周波数とのずれが所定値以下になった場合には検出電圧が商用電圧の範囲内であると判断し（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、商用電力系統２が停電から復電した可能性があるものとしてステップＳ１０６に進み、検出電圧が商用電圧の範囲内ではないと判断した場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）にはステップＳ１０５を繰り返す。 In step S105, the control unit 116 determines whether or not the detected voltage detected by the voltage sensor 101 is equal to or greater than a predetermined value, and whether or not the difference between the frequency of the detected voltage and the commercial power supply frequency is equal to or smaller than the predetermined value. to decide. When the detected voltage detected by the voltage sensor 101 is equal to or greater than a predetermined value, or when the difference between the frequency of the detected voltage and the commercial power supply frequency is equal to or smaller than the predetermined value, the detected voltage is within the range of the commercial voltage. If it is determined that there is a possibility that the commercial power system 2 has recovered from the power failure (S105: Yes), the process proceeds to step S106, and it is determined that the detected voltage is not within the range of the commercial voltage (S105: No). Step S105 is repeated.

ステップＳ１０６において、制御部１１６は、双方向インバータ１１５をゲートブロックすなわち変圧動作を停止して、開閉器１０２を閉じることで蓄電設備１１０と受電設備３とを電気的に接続してステップＳ１０７に進む。 In step S106, the control unit 116 stops the gate block, that is, the transformation operation of the bidirectional inverter 115, and closes the switch 102 to electrically connect the power storage equipment 110 and the power receiving equipment 3, and then proceeds to step S107. .

ステップＳ１０７において、制御部１１６は、上述したステップＳ１０３と同様に、双方向インバータ１１５の交流出力を商用電力に対して変動させ、電圧センサ１０１からの検出電圧が商用電力に対して所定の範囲以上変動したか否かを判断する。ここで、電圧センサ１０１からの検出電圧が商用電力に対して所定の範囲以上変動した場合には、商用電力系統２が復電していないため、商用電力系統２に接続された他の発電設備など影響により上記ステップＳ１０６で検出電圧が所定値以上になったものと判断することができる。これに対して、電圧センサ１０１からの検出電圧が商用電力に対して所定の範囲以上変動しない場合には、商用電源系統２が復電したものと判断することができる。 In step S107, the control unit 116 varies the AC output of the bidirectional inverter 115 with respect to the commercial power in the same manner as in step S103 described above, and the detected voltage from the voltage sensor 101 exceeds the predetermined range with respect to the commercial power. Determine whether it has fluctuated. Here, when the detected voltage from the voltage sensor 101 fluctuates more than a predetermined range with respect to the commercial power, the commercial power system 2 has not recovered, so other power generation equipment connected to the commercial power system 2 It can be determined that the detected voltage has become equal to or higher than the predetermined value in step S106 due to such influences. On the other hand, when the detection voltage from the voltage sensor 101 does not fluctuate more than a predetermined range with respect to the commercial power, it can be determined that the commercial power supply system 2 has recovered.

本処理工程では、電圧センサ１０１からの検出電圧が商用電力に対して所定の範囲以上変動した場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）にはステップＳ１０５に戻り、電圧センサ１０１からの検出電圧が商用電力に対して所定の範囲以上変動していない場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）にはステップＳ１０８に進む。 In this processing step, when the detected voltage from the voltage sensor 101 fluctuates over a predetermined range with respect to the commercial power (S107: Yes), the process returns to step S105, and the detected voltage from the voltage sensor 101 is compared with the commercial power. If there is no change over the predetermined range (S107: No), the process proceeds to step S108.

ステップＳ１０８において、制御部１１６は、系統連系モードで蓄電設備１１０の運用を再開する。具体的に、制御部１０１は、双方向インバータ１１５自体で電圧および周波数の基準を設けて運転する自立運転モードから、商用電力系統の電圧および周波数に追従する交流電力を出力する系統連系モードに移行するように、双方向インバータ１１５を制御して本処理工程を終了する。 In step S108, control unit 116 resumes operation of power storage facility 110 in the grid connection mode. Specifically, the control unit 101 changes from a self-sustained operation mode in which the bidirectional inverter 115 itself operates with a voltage and frequency reference to a grid interconnection mode that outputs AC power that follows the voltage and frequency of the commercial power system. The bidirectional inverter 115 is controlled so as to shift, and this processing step is completed.

以上のような図２に示すフローチャートに従った処理を制御部１１６が行うことにより、１台の開閉器１０２のみを開閉操作することで、商用電力系統２が停電した後から復電するまでの間、商用電力系統２や他の負荷設備５から特定の負荷設備４を短時間で切り離すことによって、特定の負荷設備４に供給される電源電圧が低下してしまう時間を短縮することができる。 By performing the process according to the flowchart shown in FIG. 2 as described above, the control unit 116 opens and closes only one switch 102 until the commercial power system 2 is powered down until power is restored. Meanwhile, by disconnecting the specific load facility 4 from the commercial power system 2 or other load facilities 5 in a short time, the time during which the power supply voltage supplied to the specific load facility 4 is reduced can be shortened.

また、蓄電設備１１０は、ステップＳ１０２により、電圧センサ１０１により検出した検出電圧の電圧降下に基づいて、一系統の電力ケーブル１０３を介して接続された受電設備３に商用電力が供給されているか否かを判断して、双方向インバータ１１５を自立運転させることができる。 In addition, in step S102, the power storage facility 110 determines whether commercial power is supplied to the power receiving facility 3 connected via the power cable 103 of one system based on the voltage drop of the detected voltage detected by the voltage sensor 101. Thus, the bidirectional inverter 115 can be operated independently.

また、蓄電設備１１０は、ステップＳ１０３により、双方向インバータ１１５の交流出力を能動的に変動させたときに、変動成分が電圧センサ１０１の検出電圧に影響を与えるか否かに基づいて、一系統の電力ケーブル１０３を介して接続された受電設備３に商用電力が供給されているか否かを判断して双方向インバータ１１５を自立運転させることができる。なお、本例では、双方向インバータの交流出力の周波数を能動的に変動させて停電を検出したが、それ以外の方法、例えば、無効電力や高調波を加える方法を用いてもよい。 In addition, the power storage facility 110 is configured based on whether or not the fluctuation component affects the detection voltage of the voltage sensor 101 when the AC output of the bidirectional inverter 115 is actively fluctuated in step S103. It is possible to determine whether or not commercial power is being supplied to the power receiving equipment 3 connected via the power cable 103, so that the bidirectional inverter 115 can be operated independently. In this example, a power failure is detected by actively changing the frequency of the AC output of the bidirectional inverter, but other methods, for example, a method of adding reactive power or harmonics may be used.

さらに、蓄電設備１１０は、ステップＳ１０５乃至ステップＳ１０７を行うことで、一系統の電力ケーブル１０３を介して接続された受電設備３に商用電力が供給されているか否かを判断して、単一の制御信号により開閉器１０２を開閉操作することで、双方向インバータの動作を、自立運転から商用電力系統に連系した運転に短時間で移行させることができる。 Furthermore, the power storage facility 110 determines whether or not commercial power is being supplied to the power receiving facility 3 connected through the single power cable 103 by performing steps S105 to S107. By opening / closing the switch 102 with the control signal, the operation of the bidirectional inverter can be shifted from the independent operation to the operation linked to the commercial power system in a short time.

（３）変形例
上述した電源システム１では、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１を蓄電設備１１０の筺体１１０ａに収容しているが、このような構成に限らず、図３に示す蓄電設備２００を用いることが可能である。すなわち、蓄電設備２００は、上述した蓄電設備１１０と同様に、蓄電池１１４と双方向インバータ１１５と制御部１１６とを、コンテナなどの同一筐体２１０ａに収容したものである。また、蓄電設備２００は、直流バス２１３を当該筐体２１０ａの直流電源入力端子２１０ｃから外部に引き出して直流電線路とし、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ６１を蓄電設備２００の外部に設置する。さらに、蓄電設備２００は、当該筐体２１０ａから引き出した直流バス２１３に、風力発電設備７からの出力電圧をバス電圧に合うように調整する風力発電用ＤＣ／ＤＣコンバータ７１を接続する。このようにして、蓄電設備１１０は、直流バス２１３を介して、太陽光発電設備６や風力発電設備７などの、蓄電設備１１０の外に設けられた複数の直流電源設備と接続することが可能である。 (3) Modification In the power supply system 1 described above, the PV DC / DC converter 111 is housed in the housing 110a of the power storage facility 110. However, the configuration is not limited to this, and the power storage facility 200 shown in FIG. 3 is used. It is possible. That is, the power storage facility 200 is configured by housing the storage battery 114, the bidirectional inverter 115, and the control unit 116 in the same casing 210a such as a container, like the power storage facility 110 described above. In addition, the power storage facility 200 draws the DC bus 213 from the DC power input terminal 210c of the casing 210a to the outside to form a DC electric line, and the PV DC / DC converter 61 is installed outside the power storage facility 200. Further, in the power storage facility 200, a wind power generation DC / DC converter 71 that adjusts the output voltage from the wind power generation facility 7 to match the bus voltage is connected to the DC bus 213 drawn from the housing 210a. In this manner, the power storage facility 110 can be connected to a plurality of DC power supply facilities provided outside the power storage facility 110 such as the solar power generation facility 6 and the wind power generation facility 7 via the DC bus 213. It is.

また、蓄電設備２１０では、制御部１１５により、インターネットプロトコルを用いた無線通信や光ファイバ、メタルケーブルによる有線通信などによって、蓄電設備２００外部のＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ６１および風力発電用ＤＣ／ＤＣコンバータ７１と通信することで、これらＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御する。特に、太陽光発電設備６や風力発電設備７などの直流電源設備に対して蓄電設備２１０が離れて設置されている場合、または、これら設備間でＤＣ／ＤＣコンバータ制御用に有線通信用の光ファイバやメタルケーブルを新たに敷設することが困難な場合には、無線通信によってＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ６１および風力発電用ＤＣ／ＤＣコンバータ７１と通信することが好ましい。 Further, in the power storage facility 210, the control unit 115 causes the DC / DC converter 61 for PV and the DC / DC for wind power generation outside the power storage facility 200 by wireless communication using the Internet protocol, wired communication using an optical fiber, a metal cable, or the like. By communicating with the converter 71, the operation of these DC / DC converters is controlled. In particular, when the power storage equipment 210 is installed away from the DC power supply equipment such as the solar power generation equipment 6 and the wind power generation equipment 7, or the light for wired communication for DC / DC converter control between these equipments. When it is difficult to newly lay a fiber or a metal cable, it is preferable to communicate with the DC / DC converter 61 for PV and the DC / DC converter 71 for wind power generation by wireless communication.

このようにして他の変形例に係る蓄電設備２１０では、直流バス２１３を筐体２１０ａ外部に引き出すことで、複数の発電設備とＤＣ／ＤＣコンバータを介して接続することができる。したがって、蓄電設備２００では、直流バス２１３に接続された複数の発電設備により発電された直流出力を、コンバータ１１５により交流出力に変換して、電源出力端子２２０ｂと接続された一系統の電力ケーブル１０３を介して、特定の負荷設備４に電力供給をすることができる。 In this manner, in the power storage equipment 210 according to another modification, the DC bus 213 can be connected to a plurality of power generation equipment via a DC / DC converter by pulling out the DC bus 213 to the outside of the housing 210a. Therefore, in the power storage facility 200, the DC output generated by the plurality of power generation facilities connected to the DC bus 213 is converted into the AC output by the converter 115, and the single power cable 103 connected to the power output terminal 220b. Thus, it is possible to supply power to the specific load facility 4.

（４）効果
以上のように、本実施形態に係る電源システム１では、蓄電設備１１０、２１０を、１系統の電力ケーブル１０３を介して受電設備３と接続するため、高価な電力ケーブルや開閉器の使用量を低減してコストダウンできるとともにシステムのスリム化により施工時間の短縮が実現できる。また、電源システム１では、単一の制御信号により開閉器１０２を操作することで、停電および復電発生時において、系統連系モードと自立運転モードとの切替を短時間で行うことができる。 (4) Effects As described above, in the power supply system 1 according to the present embodiment, the power storage facilities 110 and 210 are connected to the power receiving facility 3 through the single power cable 103, so that expensive power cables and switches are used. The cost of use can be reduced by reducing the amount of use and the construction time can be shortened by streamlining the system. Further, in the power supply system 1, by operating the switch 102 with a single control signal, switching between the grid connection mode and the independent operation mode can be performed in a short time when a power failure and power recovery occur.

さらに、本実施形態に係る電源システム１では、蓄電池と双方向インバータと制御部とを運搬可能な同一の筐体に格納して移動し、需要家にて系統連系モード、自立運転モードの設定をすることで、簡単にシステムの稼働が可能で、防災用の電源としても期待できる。 Furthermore, in the power supply system 1 according to the present embodiment, the storage battery, the bidirectional inverter, and the control unit are stored and moved in the same casing that can be transported, and the grid connection mode and the independent operation mode are set by the customer. By doing so, the system can be easily operated and can be expected as a power source for disaster prevention.

１電源システム
２商用電源系統
３、４負荷設備
１０１電圧センサ
１０２開閉器
１０３電力ケーブル
１１０、２１０蓄電設備
１１０ａ、２１０ａ筐体
１１４蓄電池
１１５双方向インバータ
１１６制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply system 2 Commercial power supply system 3, 4 Load equipment 101 Voltage sensor 102 Switch 103 Electric power cable 110, 210 Power storage equipment 110a, 210a Case 114 Storage battery 115 Bidirectional inverter 116 Control part

Claims

A voltage detection device for detecting the voltage of commercial power received by a power receiving facility connected to the commercial power system;
A switch that connects the power receiving facility to a specific load facility only in a switchable manner by a single control signal; and
A storage point connected to the connection point between the switch and the specific load facility via a single power cable,
The power storage facility opens the switch by the single control signal based on the detection voltage of the voltage detection device, disconnects the specific load facility and the power storage facility from a commercial power system, and the specific load A power supply system that supplies power to equipment.

The power storage facility is:
A storage battery for charging DC output power from a DC power source connected to the storage facility;
An inverter that converts DC power output from the storage battery into AC power and supplies the specific load equipment connected via the one-system power cable;
A control unit for controlling the operation of the inverter,
The control unit opens the switch by the single control signal based on the detection voltage of the voltage detection device, disconnects the specific load facility and the power storage facility from a commercial power system, and operates the inverter independently. The power supply system according to claim 1, wherein:

One or more DC power supply devices are connected to the power storage facility via a DC power line,
The power supply according to claim 2, wherein the inverter has a function of converting DC power from the DC power supply apparatus into AC power and a function of converting AC power from the commercial power system into DC power. system.

The controller is
The AC output of the inverter is varied with respect to commercial power, and at least one of the voltage value of the detected voltage detected by the voltage detection device and the frequency of the detected voltage is within a predetermined range with respect to the commercial power. 4. The power supply system according to claim 2, wherein when the above fluctuation occurs, the switch is opened and the inverter is operated independently. 5.

The controller is
When the voltage value of the detection voltage of the voltage detection device is equal to or lower than a predetermined value, or when the frequency of the detection voltage is shifted by a predetermined value or more with respect to a commercial power supply frequency, the switch is opened to open the inverter The power supply system according to any one of claims 2 to 4, wherein the power supply system is operated independently.

The controller is
When the voltage value of the detection voltage of the voltage detection device becomes a predetermined value or more with the switch open, or when the difference between the frequency of the detection voltage and the commercial power supply frequency becomes a predetermined value or less, the switch Close
The AC output of the inverter is changed with respect to commercial power, and the operation of the inverter is linked to the commercial power system when the detected voltage from the voltage detection device does not change over a predetermined range with respect to the commercial power. The power supply system according to claim 2.

A storage battery for charging DC power output from a DC power supply;
An inverter for supplying DC power output from the storage battery to AC power to a specific load facility to which commercial power received by a power receiving facility connected to a commercial power system is supplied; and
A control unit for controlling the operation of the inverter,
On the electric wire connected to only the specific load equipment, the power receiving facility is provided with a switch that connects the electric wire so as to be opened and closed by a single control signal.
The inverter is connected to the specific load facility via a single power cable,
The control unit opens the switch by the single control signal based on the detection voltage of the voltage detection device, disconnects the specific load facility and the power storage facility from a commercial power system, and operates the inverter independently. An electricity storage type power supply device characterized by the above.

The power storage device according to claim 7, wherein the storage battery, the inverter, and the control unit are stored in the same casing.